Course à l’espace : Spoutnik, Gagarine, Apollo 11, ISS

L’équation de la fusée

Une fusée se dresse sur son pas de tir, et une ligne montre ses gaz s’écoulant vers le bas. En 1903, l’enseignant russe Konstantin Tsiolkovski publie l’équation qui gouverne toute fusée : le gain de vitesse est égal à la vitesse d’éjection multipliée par le logarithme népérien de la masse initiale divisée par la masse finale, soit Δv = vₑ · ln(m₀/m₁). L’essentiel d’une fusée est du carburant, et plus elle en brûle, moins chaque kilogramme supplémentaire apporte. C’est pourquoi les vraies fusées larguent leurs étages vides. Atteindre une orbite basse exige une vitesse d’environ 7,8 kilomètres par seconde, et avec les pertes dues à la traînée et à la gravité, la fusée doit gagner environ 9,4. L’équation est de la mathématique, vérifiée à chaque lancement.

Un bip depuis l’orbite

Un point brillant tourne autour de la Terre, et un mince signal émet des bips. Le 4 octobre 1957, l’Union soviétique lance Spoutnik 1, le premier satellite artificiel : une sphère polie de 58 centimètres de large, pesant environ 84 kilogrammes, qui fait le tour de la Terre en 96 minutes environ. Des radioamateurs du monde entier captent ses bips. Dans la rivalité de la guerre froide entre l’URSS et les États-Unis, ce lancement provoque l’inquiétude en Amérique, qui crée la NASA en 1958 et investit dans l’enseignement des sciences. Le vol montre qu’une fusée mise au point comme missile peut aussi mettre un satellite en orbite, et que la même technique servait aux deux usages.

Le premier humain en orbite

Une minuscule capsule boucle autour d’un globe bleu. Le 12 avril 1961, Youri Gagarine, pilote soviétique de 27 ans, décolle à bord de Vostok 1 et effectue une seule orbite de 108 minutes. Il s’éjecte de la capsule à environ sept kilomètres d’altitude, comme prévu, et atterrit en parachute. Le 5 mai, Alan Shepard devient le premier Américain dans l’espace, lors d’un bref vol qui n’atteint pas l’orbite. Nous en connaissons les détails par les dossiers de vol et par des révélations soviétiques ultérieures. Le vol de Gagarine prouve qu’une personne peut survivre à l’apesanteur, et la course pour aller plus loin commence.

Vers la Lune

Une tour plus haute qu’un gratte-ciel commence à s’élever sur une colonne de feu. La Saturn V, haute d’environ 110 mètres, était la fusée la plus puissante de son temps. Apollo 11 quitte la Floride le 16 juillet 1969 avec Neil Armstrong, Buzz Aldrin et Michael Collins. L’effort est porté par l’objectif fixé en 1961 par le président Kennedy, poser un homme sur la Lune avant la fin de la décennie, et par la rivalité de la guerre froide. Environ 400 000 personnes ont travaillé au programme. La fusée soviétique N1, construite dans le même but, a échoué lors de ses quatre tentatives de lancement.

Un petit pas

Deux silhouettes en combinaison blanche avancent lentement sur une poussière grise sous un ciel noir. Le 20 juillet 1969, le module lunaire Eagle se pose dans la mer de la Tranquillité, et Armstrong et Aldrin marchent sur la Lune pendant environ deux heures et demie tandis que Collins tourne au-dessus dans Columbia. Ils plantent un drapeau, installent des expériences et recueillent environ 21 kilogrammes de roches et de sol. On estime que 600 millions de personnes ont suivi l’événement à la télévision. L’équipage amerrit sans encombre le 24 juillet. Les roches lunaires aident encore les scientifiques à étudier le Système solaire primitif, et des observateurs d’autres pays ont suivi la mission.

Vivre en orbite

Une longue structure de panneaux blancs glisse au-dessus de la face nocturne de la Terre. La Station spatiale internationale, construite par les agences spatiales des États-Unis, de la Russie, de l’Europe, du Japon et du Canada, est occupée en permanence depuis novembre 2000. Elle fait le tour de la Terre environ toutes les 90 minutes, à quelque 400 kilomètres d’altitude, et sert de laboratoire pour la médecine, les matériaux et l’étude des longs séjours en apesanteur. Pendant ce temps, des robots explorent d’autres mondes. Des rovers roulent sur Mars depuis Sojourner en 1997, suivi de Spirit, Opportunity, Curiosity et Perseverance, en quête de signes que l’eau a un jour rendu la planète habitable. Le prochain chapitre de cette histoire reste à écrire.

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